人工智能技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

王冰

[摘 要]隨著科技創(chuàng)新高速發(fā)展，人工智能技術(shù)也在進(jìn)步，這對(duì)提高電網(wǎng)智能化程度具有里程碑的意義。人工智能是一門新的技術(shù)科學(xué)，智能電網(wǎng)是指電網(wǎng)的智能化，將二者結(jié)合起來模擬出不同的應(yīng)用場(chǎng)景，同時(shí)對(duì)核心技術(shù)開展“態(tài)勢(shì)分析”，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果開展大規(guī)模應(yīng)用前風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)。人工智能技術(shù)在智能電網(wǎng)的各個(gè)應(yīng)用環(huán)節(jié)起到重要作用，例如：電網(wǎng)規(guī)劃、電網(wǎng)鋪設(shè)、日常巡查、故障診斷等。各類人工智能技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)的建設(shè)都有一定的優(yōu)勢(shì)但是也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，這就要求我們?cè)诓煌膽?yīng)用環(huán)境下科學(xué)準(zhǔn)確地選擇智能技術(shù)來幫助我們開展智能電網(wǎng)的建設(shè)工作。

[關(guān)鍵詞]人工智能；智能電網(wǎng)；應(yīng)用分析及展望

[中圖分類號(hào)]TM761 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

智能電網(wǎng)也稱之為“電網(wǎng)2.0”，它是在世界性電力工業(yè)發(fā)展的形式下提出的。智能電網(wǎng)包括：智能電表、智能點(diǎn)電站、智能電網(wǎng)建設(shè)、智能發(fā)電系統(tǒng)等，中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司提出的“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)體系”是為了更好地滿足用戶的需要及電網(wǎng)安全提出的，其中“堅(jiān)強(qiáng)”是根基，“智能”是核心，兩者的高度融合是我國(guó)現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)目前處于智能電網(wǎng)建設(shè)的起步價(jià)段，在建設(shè)初期要做到智能電網(wǎng)的可靠、經(jīng)濟(jì)、高效、安全、環(huán)保等目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵。

1 人工智能簡(jiǎn)述

人工智能英文翻譯為artificial intelligence，簡(jiǎn)稱AI。AI的主要是研究與開發(fā)用于模擬和擴(kuò)展人的理論技術(shù)及應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)，AI技術(shù)出現(xiàn)在很多的領(lǐng)域如無人駕駛、無人機(jī)、智能手機(jī)、醫(yī)學(xué)研究、數(shù)學(xué)邏輯等領(lǐng)域，同時(shí)它的出現(xiàn)也為電網(wǎng)智能化發(fā)展提供了不可替代的技術(shù)幫助，它的這些作用對(duì)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步產(chǎn)生著深刻的影響。

AI在長(zhǎng)期的發(fā)展過程中主要產(chǎn)生了三類研究派別：功能模擬法、結(jié)構(gòu)模擬法、行為模擬法。人工智能主要研究是使機(jī)器代替人類智能所要完成的工作，人工智能包含在無限的科學(xué)領(lǐng)域，但隨著人們研究的深入，發(fā)現(xiàn)無論其理論或技術(shù)體系都是復(fù)雜的。同樣將人工智能如何更好地融入進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè)中也就成為一個(gè)復(fù)雜而且重要的研究課題。

2 人工智能在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用分析

人工智能技術(shù)在人類社會(huì)中應(yīng)用的范圍越來越廣，在很多領(lǐng)域都可以看到它的存在如醫(yī)學(xué)、哲學(xué)、圖像識(shí)別、智能駕駛、制造業(yè)等，可以說AI 存在于我們生活的各個(gè)角落。同樣在我們生活中離不開的電力系統(tǒng)中也有人工智能的存在，目前電力系統(tǒng)的人工智能可分為四類：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、專家系統(tǒng)、模糊集理論。

2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析

我們知道人身體內(nèi)各個(gè)部位都有神經(jīng)的存在，哪個(gè)部位的神經(jīng)疼痛都會(huì)第一時(shí)間傳遞到大腦，在智能電網(wǎng)中也有一個(gè)龐大的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其具有大規(guī)模信息處理能力，具有高效的學(xué)習(xí)方式，可對(duì)不同的復(fù)雜狀況進(jìn)行分析?？茖W(xué)家通過人工智能將所遇到地各類問題及解決方案?jìng)鬏數(shù)缴窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，這可以高效的保證電力系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行。在開展back propagation（BP）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)電力系統(tǒng)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)中，在訓(xùn)練樣本充足的情況下，將預(yù)測(cè)模型進(jìn)行正確分類，構(gòu)造出不同季節(jié)環(huán)境的月、周、日預(yù)測(cè)模型，對(duì)輸入變量及溫度的選取問題開展研討，通過運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與元件關(guān)聯(lián)分析進(jìn)行電力系統(tǒng)故障診斷，得出了電力系統(tǒng)多種復(fù)雜故障的診斷方案。在此類方法中使用的元件的Artificial Neural Network（ANN）模型，把電力系統(tǒng)中的元件分成為線母、線路、變壓器，ANN對(duì)這三類元件都有獨(dú)立的處理其報(bào)警信息，進(jìn)而確定故障的發(fā)生位置。如果發(fā)生同一跳閘區(qū)域內(nèi)每個(gè)元件的ANN診斷輸出，可定義一個(gè)特性故障指標(biāo)函數(shù)，根據(jù)各元件的故障指標(biāo)函數(shù)的不同來識(shí)別出該區(qū)域內(nèi)多種故障。

2.2 遺傳算法應(yīng)用分析

遺傳算法是指在自然選擇及遺傳機(jī)制的基礎(chǔ)上，運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬出生物進(jìn)化機(jī)制的尋優(yōu)搜索算法，在龐大的數(shù)據(jù)庫中對(duì)待解決問題時(shí)遺傳算法基本上不會(huì)遇到任何阻礙，它可以最快、最好、最準(zhǔn)地搜尋出準(zhǔn)確答案，這就是其優(yōu)越于傳統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)之處。站在優(yōu)化的角度出發(fā)，遺傳算法基本可以解決故障診斷問題，特別是在故障修復(fù)及保護(hù)斷路器錯(cuò)誤操作時(shí)，可以做出最佳的診斷結(jié)果。遺傳算法在智能電網(wǎng)建設(shè)中遇到的最大困難是如何合理地建立故障診斷數(shù)字模型，如果數(shù)字模型建立完善，可以使遺傳算法更好地運(yùn)用在智能電網(wǎng)建設(shè)中。

3 人工智能技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)的展望

人工智能技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展創(chuàng)新，已成為新時(shí)代研究與應(yīng)用熱點(diǎn)技術(shù)，其作用已經(jīng)延伸到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。我們?cè)谥悄茈娋W(wǎng)的建設(shè)中也需要人工智能的幫助，但人工智能也存在一定的問題如安全、應(yīng)用環(huán)境的不同、穩(wěn)定性等風(fēng)險(xiǎn)，所以人工智能技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中要合理運(yùn)用。人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)許多傳統(tǒng)問題進(jìn)行解決，完善人工智能技術(shù)可以更好地提升電網(wǎng)的智能化水平，同時(shí)人工智能技術(shù)也為智能電網(wǎng)建設(shè)提供了更加全面、安全的解決方案，在人工智能的幫助下智能電網(wǎng)建設(shè)將取得更好的發(fā)展。

4 結(jié)語

我國(guó)智能電網(wǎng)經(jīng)過多年建設(shè)已取得一定的成績(jī)，并向著更高的層次發(fā)展，這離不開人工智能的幫助，但在成績(jī)背后我們也要看到，人工智能技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)處于開始階段，它還有很長(zhǎng)的路要走。隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)總量也在增加，所以管理的復(fù)雜程度也在增加，同時(shí)各類新能源發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，都為人工智能技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中提供了無限前景。只有不斷地加強(qiáng)人工智能科學(xué)在電網(wǎng)中的應(yīng)用，才能保證電網(wǎng)的平穩(wěn)安全運(yùn)行，進(jìn)而對(duì)社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來幫助。

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